某流体通过内径为100mm圆管时的流传热系数为120W/（m2.℃），流体流...

问答题某流体通过内径为100mm圆管时的流传热系数为120W/（m².℃），流体流动的雷诺数Re=1.2×10⁵，此时的对流传热系数关联式为Nu=0.023Re^0.8Pr^0.4。今拟改用周长与圆管相同、高与宽之比为1：3的矩形扁管，而保持流速不变，试问对流传热系数有何变化？

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1.问答题在一米长的冷却器内用水并流冷却热油。水的进、出口温度分别为285K及310K，油的进、出口温度分别为420K及370K。若加长冷却器使出口油温下降20K，问冷却器的长度应为多少？设油和水的流量、进口温度及冷却器的其他尺寸保持不变。

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2.问答题在逆流操作的冷凝器中，用15℃的水使绝对压强为11.9个大气压、温度为95℃的过热氨气冷却并冷凝，氨气的流量为200kg/h，液氨在30℃的冷凝温度下排出。若水出口温度为26.6℃，不计热损失，试求冷却水用量及两流体间的平均温度差。已知：该条件下氨气的平均比热为2.77 kJ/（kg﹒K），氨气的冷凝潜热为1144 kJ/kg。

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3.问答题350K的有机物蒸气在Ф19×2的管束外冷凝。管内通水，其流速为0.6m/s，流量为5kg/s，进口温度为290K。若蒸气侧和水侧的传热分系数分别为1.7和3.2 kW/（m²﹒K），每管需冷凝的有机物蒸气量为0.025 kg/s，求水的出口温度及基于管外经所需的管长。（已知有机蒸气的冷凝潜热为330kJ/kg，水的比热为4.18 kJ/（kg﹒K），污垢及管壁热阻可忽略）

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4.问答题换热器由n根长为3m的Ф25×2.5的钢管组成。要求将流量为1.25kg/s的苯从350K冷凝到300K，290K的水在在管内与苯逆流流动。已知水侧和苯侧的传热分系数分别为0.85和1.70kW/（m²﹒K），污垢热阻可忽略。若维持水出口温度不超过320K，试求所需的管数n。取苯的比热为1.9 kJ/（kg﹒K），管壁的导热系数为45W/（m﹒K）。

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5.问答题水以2m/s的速度在直径25mm、长2.5m的管内流过。若管壁温度为320K，水的进、出口温度分别为293K及295K，求传热总系数K。

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6.问答题反映器中有一个冷凝蛇管，内通冷却水。冷却水进、出口温度分别为280K及320K，反应器内液体温度为360K。若将蛇管长度增加一倍，设传热总系数不变，出口水温将为多少？

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7.问答题石油厂常利用渣油废热来加热原油。若渣油初温为300℃，终温为200℃；原油初温为25℃，终温为175℃。试分别计算并流和逆流时的平均温度差，并讨论计算结果。

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8.问答题苯在套管式冷却器内管内流动，流量为2000kg/h，温度从74℃降至45℃。冷却水在套管环隙内逆流流动，温度从25℃升至40℃。冷却器传热面积为2m²，该条件下苯的平均比热为1.82 kJ/（kg﹒K）。试求传热总系数K。

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9.问答题用冷凝器将热流体从80℃冷却至40℃，热流体流量为0.54kg/s，平均比热为1.38 kJ/（kg﹒K），冷却水温度由30℃升至45℃。试求冷却器的热负荷及冷却水用量，不计热损失。

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10.问答题水在套管热交换器的内管流动，流量为700kg/h，进口温度为20℃，出口温度为50℃。乙醇在套管环隙流过，进口温度为78℃，出口温度为30℃。该条件下乙醇的导热系数为0.15 W/（m﹒K），密度为752kg/m³，粘度为0.61×10^-3N﹒s/m²，平均比热为2.8kJ/（kg﹒K）.若热交换器的内管及外管尺寸分别为Ф20×2.5及Ф30×2.5，试求水及乙醇的传热分系数。设热损失为零。

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